JPH09321009A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH09321009A JPH09321009A JP13502996A JP13502996A JPH09321009A JP H09321009 A JPH09321009 A JP H09321009A JP 13502996 A JP13502996 A JP 13502996A JP 13502996 A JP13502996 A JP 13502996A JP H09321009 A JPH09321009 A JP H09321009A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板や絶縁基板を洗浄する場合、洗浄
度が上がらなかったり、洗浄時間を要することがある。 【解決手段】 少なくとも２種の処理液を順次用いて基
板を洗浄する洗浄手順を連続して２回以上繰り返す。そ
の際、１つの処理の処理時間を従来より減らす。
度が上がらなかったり、洗浄時間を要することがある。 【解決手段】 少なくとも２種の処理液を順次用いて基
板を洗浄する洗浄手順を連続して２回以上繰り返す。そ
の際、１つの処理の処理時間を従来より減らす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に基板の洗浄方法に係わる。
方法に関し、特に基板の洗浄方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体基板や絶縁基板を洗浄する
洗浄方法として、ＲＣＡ法が広く用いられている。ＲＣ
Ａ洗浄は、８０℃、１０分間のＡＰＭ（アンモニア・過
酸化水素水）による洗浄、純水によるリンス、ＨＦによ
る洗浄、純水によるリンス、８０℃、１０分間のＨＰＭ
（ＨＣｌ・過酸化水素水）による洗浄、純水リンス、乾
燥の順に行われる。ＲＣＡ洗浄では、例えばＡＰＭ洗浄
のような酸化膜を形成する過程がいくつか存在し、その
際にシリコンに形成される酸化膜に金属不純物が取り込
まれる。その酸化膜を希弗酸で除去することで、金属不
純物が除去される。
洗浄方法として、ＲＣＡ法が広く用いられている。ＲＣ
Ａ洗浄は、８０℃、１０分間のＡＰＭ（アンモニア・過
酸化水素水）による洗浄、純水によるリンス、ＨＦによ
る洗浄、純水によるリンス、８０℃、１０分間のＨＰＭ
（ＨＣｌ・過酸化水素水）による洗浄、純水リンス、乾
燥の順に行われる。ＲＣＡ洗浄では、例えばＡＰＭ洗浄
のような酸化膜を形成する過程がいくつか存在し、その
際にシリコンに形成される酸化膜に金属不純物が取り込
まれる。その酸化膜を希弗酸で除去することで、金属不
純物が除去される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のＲＣＡ法におい
ては、Ｃｕのような水素より酸化還元電位が高い金属
は、希弗酸処理ではほとんど除去することができなかっ
た。また、処理液としてオゾン水を用い、基板を酸化さ
せ、希弗酸で酸化膜を除去する洗浄方法もあるが、この
方法でも金属不純物の除去には限界があった。本発明
は、上記課題に鑑みなされたものであり、洗浄時間の短
縮を図りつつ基板の高洗浄化を達成することを目的とす
る。
ては、Ｃｕのような水素より酸化還元電位が高い金属
は、希弗酸処理ではほとんど除去することができなかっ
た。また、処理液としてオゾン水を用い、基板を酸化さ
せ、希弗酸で酸化膜を除去する洗浄方法もあるが、この
方法でも金属不純物の除去には限界があった。本発明
は、上記課題に鑑みなされたものであり、洗浄時間の短
縮を図りつつ基板の高洗浄化を達成することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、２種以上の処理液を順次用いてウェハを洗
浄する工程を２回以上繰り返す。
決するため、２種以上の処理液を順次用いてウェハを洗
浄する工程を２回以上繰り返す。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施例を示
す。第１の処理液として酸化剤であるオゾン水を用い、
第２の処理液として純水を用い、第３の処理液として酸
化膜エッチング剤である希弗酸を用いる。まず、例えば
シリコンウェハをオゾン水で２０秒間処理し、ウェハ表
面上に酸化膜を形成する。次に、純水でウェハをリンス
する。続いて、ウェハを希弗酸で２秒間処理し、表面の
酸化膜を除去する。その後、再び純水でウェハをリンス
する。このシーケンスを例えば３回繰り返し、最後にウ
ェハの乾燥を行う。これらの処理時間は、酸化膜の膜厚
が５ｎｍであるとの仮定で定めた値であって、それ以下
の値例えば３ｎｍであるならばこれよりも小さい値でよ
い。また、図１ではこのシーケンスを３回繰り返してい
るが、処理シーケンスを構成する各処理の処理時間を従
来よりも短くし、そのシーケンスを２回以上繰り返し、
各処理ごとの処理時間の総和が１回のシーケンスで処理
する場合の各処理の処理時間と同程度の時間になるので
あればよい。例えば、オゾン水処理を３０秒間、希弗酸
処理を３秒間とした上で図１に示したシーケンスを２回
繰り返してもよい。
実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施例を示
す。第１の処理液として酸化剤であるオゾン水を用い、
第２の処理液として純水を用い、第３の処理液として酸
化膜エッチング剤である希弗酸を用いる。まず、例えば
シリコンウェハをオゾン水で２０秒間処理し、ウェハ表
面上に酸化膜を形成する。次に、純水でウェハをリンス
する。続いて、ウェハを希弗酸で２秒間処理し、表面の
酸化膜を除去する。その後、再び純水でウェハをリンス
する。このシーケンスを例えば３回繰り返し、最後にウ
ェハの乾燥を行う。これらの処理時間は、酸化膜の膜厚
が５ｎｍであるとの仮定で定めた値であって、それ以下
の値例えば３ｎｍであるならばこれよりも小さい値でよ
い。また、図１ではこのシーケンスを３回繰り返してい
るが、処理シーケンスを構成する各処理の処理時間を従
来よりも短くし、そのシーケンスを２回以上繰り返し、
各処理ごとの処理時間の総和が１回のシーケンスで処理
する場合の各処理の処理時間と同程度の時間になるので
あればよい。例えば、オゾン水処理を３０秒間、希弗酸
処理を３秒間とした上で図１に示したシーケンスを２回
繰り返してもよい。
【０００６】本実施例の効果を確かめるための実験を行
い、その結果を以下に示す。実験には、強制的に金属及
びパーティクルで汚染されたウェハを用いた。それらの
ウェハの金属不純物のイニシャル値は、Ｎａ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎがそれぞれ１Ｅ１３ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ2 オーダーであり、パーティクルの初期値
は、約５０００個／６インチウェハである。実験には、
枚葉式洗浄装置を用い、ウェハを支持装置に支持して回
転させ、ノズルから薬液をウェハ上に供給することで各
種の処理を行った。いずれの処理も大気中で行った。オ
ゾン水処理６０秒→純水リンス→ＨＦ処理６秒→純水リ
ンス→乾燥の順序で行う従来の洗浄方法と、図１に示し
た３回処理シーケンスの本発明の洗浄方法とにより、ウ
ェハを洗浄し、それぞれの処理後のウェハ上の不純物分
析を行った。３回処理における処理時間の合計と、従来
の１回のシーケンスで処理する場合の処理時間とは同一
にしてある。オゾン水処理に用いるオゾン水のオゾン濃
度は、５ないし２５ｐｐｍである。この範囲の濃度で
は、結果に濃度による差異は生じなかった。純水リンス
は、例えば市販の超純水を用いて行う。ＨＦ処理は、弗
酸の濃度が０．２５ないし１０％の薬液を用いる。例え
ば１０％の薬液による６秒間のＨＦ処理は、前述のよう
に酸化膜厚を５ｎｍエッチングする条件である。
い、その結果を以下に示す。実験には、強制的に金属及
びパーティクルで汚染されたウェハを用いた。それらの
ウェハの金属不純物のイニシャル値は、Ｎａ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎがそれぞれ１Ｅ１３ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ2 オーダーであり、パーティクルの初期値
は、約５０００個／６インチウェハである。実験には、
枚葉式洗浄装置を用い、ウェハを支持装置に支持して回
転させ、ノズルから薬液をウェハ上に供給することで各
種の処理を行った。いずれの処理も大気中で行った。オ
ゾン水処理６０秒→純水リンス→ＨＦ処理６秒→純水リ
ンス→乾燥の順序で行う従来の洗浄方法と、図１に示し
た３回処理シーケンスの本発明の洗浄方法とにより、ウ
ェハを洗浄し、それぞれの処理後のウェハ上の不純物分
析を行った。３回処理における処理時間の合計と、従来
の１回のシーケンスで処理する場合の処理時間とは同一
にしてある。オゾン水処理に用いるオゾン水のオゾン濃
度は、５ないし２５ｐｐｍである。この範囲の濃度で
は、結果に濃度による差異は生じなかった。純水リンス
は、例えば市販の超純水を用いて行う。ＨＦ処理は、弗
酸の濃度が０．２５ないし１０％の薬液を用いる。例え
ば１０％の薬液による６秒間のＨＦ処理は、前述のよう
に酸化膜厚を５ｎｍエッチングする条件である。
【０００７】さらに、オゾン水に代えてイオン水やコリ
ン添加のアルカリ過酸化水素水溶液を用いて同様の実験
を行った。イオン水は、例えば水を電気分解して作成し
た酸性やアルカリ性のイオン水である。これらの結果を
以下に示す。以下の数値の単位は、１Ｅ１０ａｔｏｍｓ
／ｃｍ2 である。
ン添加のアルカリ過酸化水素水溶液を用いて同様の実験
を行った。イオン水は、例えば水を電気分解して作成し
た酸性やアルカリ性のイオン水である。これらの結果を
以下に示す。以下の数値の単位は、１Ｅ１０ａｔｏｍｓ
／ｃｍ2 である。
【０００８】
【表１】
【０００９】この表から分かるように、短時間の処理を
繰り返すことにより、いずれの場合も処理時間の合計が
従来の処理時間と同一でありながら、金属不純物をより
多く除去することができる。
繰り返すことにより、いずれの場合も処理時間の合計が
従来の処理時間と同一でありながら、金属不純物をより
多く除去することができる。
【００１０】パーティクルについても同様の洗浄シーケ
ンスにて洗浄をしたところ、オゾン水１回処理では１７
１３個／６インチウェハに対し３回処理では２４４個／
６インチウェハ、コリン添加のアルカリ・過酸化水素水
溶液１回処理では１０４３個／６インチウェハに対し３
回処理では１５８個／６インチウェハ、イオン水のアル
カリ水を用いた１回処理では７１３個／６インチウェハ
に対し３回処理では３３４個／６インチウェハという結
果が得られた。短時間で数回処理を繰り返す本発明の洗
浄方法を用いると、従来行われていた１回処理よりも高
いパーティクル除去効果が得られる。
ンスにて洗浄をしたところ、オゾン水１回処理では１７
１３個／６インチウェハに対し３回処理では２４４個／
６インチウェハ、コリン添加のアルカリ・過酸化水素水
溶液１回処理では１０４３個／６インチウェハに対し３
回処理では１５８個／６インチウェハ、イオン水のアル
カリ水を用いた１回処理では７１３個／６インチウェハ
に対し３回処理では３３４個／６インチウェハという結
果が得られた。短時間で数回処理を繰り返す本発明の洗
浄方法を用いると、従来行われていた１回処理よりも高
いパーティクル除去効果が得られる。
【００１１】次に、バッチディップ式洗浄についての評
価を行った。コリン添加のアルカリ・過酸化水素水溶液
７０℃１０分→水洗→ＨＦ３分→水洗→乾燥の１回処理
と、図２に示すように、コリン添加アルカリ過酸化水素
水溶液７０℃３分→水洗→ＨＦ１分→水洗を処理時間の
合計が１回処理の場合と同じになるように３回繰り返し
た後、乾燥を行った。いずれの処理も大気中で行われ
た。水洗では例えば純水を用いた。この結果、金属除去
に関しては、
価を行った。コリン添加のアルカリ・過酸化水素水溶液
７０℃１０分→水洗→ＨＦ３分→水洗→乾燥の１回処理
と、図２に示すように、コリン添加アルカリ過酸化水素
水溶液７０℃３分→水洗→ＨＦ１分→水洗を処理時間の
合計が１回処理の場合と同じになるように３回繰り返し
た後、乾燥を行った。いずれの処理も大気中で行われ
た。水洗では例えば純水を用いた。この結果、金属除去
に関しては、
【００１２】
【表２】 という結果が得られた。また、パーティクル除去につい
ては、従来の１回処理で１５７８個／６インチウェハに
対し３回処理で１７７個／６インチウェハとなった。こ
のように、本発明の繰り返し処理により高い除去効果が
得られる。なお、コリン添加のアルカリ・過酸化水素水
水溶液による処理は７０℃で行ったが、この温度に限ら
れるものではなく、例えば常温から７０℃の範囲であれ
ば同様の効果が得られた。
ては、従来の１回処理で１５７８個／６インチウェハに
対し３回処理で１７７個／６インチウェハとなった。こ
のように、本発明の繰り返し処理により高い除去効果が
得られる。なお、コリン添加のアルカリ・過酸化水素水
水溶液による処理は７０℃で行ったが、この温度に限ら
れるものではなく、例えば常温から７０℃の範囲であれ
ば同様の効果が得られた。
【００１３】また、ＲＣＡ洗浄は、従来、純水：アンモ
ニア水：過酸化水素水＝５：１：１の薬液を用いたＳＣ
１処理を１０分間行い、次に５ないし２０分間純水リン
スを行い、その後ＨＦ：過酸化水素水＝１：５０の薬液
による処理を１５秒間行い、５ないし２０分間純水リン
スを行い、さらに純水：塩酸：過酸化水素水＝６：１：
１の薬液によるＳＣ２処理を１０ないし１５分間行うと
いう手順によりなされる。これを本発明の処理方法を用
いて、５分間のＳＣ１処理→純水リンス→８秒間のＨＦ
と過酸化水素水による処理→純水リンス→５分間のＳＣ
２処理を２回繰り返すと、従来以上の洗浄効果を上げる
ことが可能になる。
ニア水：過酸化水素水＝５：１：１の薬液を用いたＳＣ
１処理を１０分間行い、次に５ないし２０分間純水リン
スを行い、その後ＨＦ：過酸化水素水＝１：５０の薬液
による処理を１５秒間行い、５ないし２０分間純水リン
スを行い、さらに純水：塩酸：過酸化水素水＝６：１：
１の薬液によるＳＣ２処理を１０ないし１５分間行うと
いう手順によりなされる。これを本発明の処理方法を用
いて、５分間のＳＣ１処理→純水リンス→８秒間のＨＦ
と過酸化水素水による処理→純水リンス→５分間のＳＣ
２処理を２回繰り返すと、従来以上の洗浄効果を上げる
ことが可能になる。
【００１４】なお、本発明は上述の実施例で示した処理
シーケンスや繰り返し回数や処理時間に限られるもので
はなく、処理シーケンスを構成する各処理の処理時間を
従来よりも短くし、そのシーケンスを２回以上繰り返
し、各処理ごとの処理時間の総和が１回のシーケンスで
処理する場合と同程度の時間になるのであればよい。
シーケンスや繰り返し回数や処理時間に限られるもので
はなく、処理シーケンスを構成する各処理の処理時間を
従来よりも短くし、そのシーケンスを２回以上繰り返
し、各処理ごとの処理時間の総和が１回のシーケンスで
処理する場合と同程度の時間になるのであればよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各処理の処理時間を短縮して処理手順を数回繰り返して
ウェハの洗浄処理を行うことにより、洗浄度を高くしつ
つ洗浄時間を短くすることができる。
各処理の処理時間を短縮して処理手順を数回繰り返して
ウェハの洗浄処理を行うことにより、洗浄度を高くしつ
つ洗浄時間を短くすることができる。
【図１】本発明の第１の洗浄方法の処理手順を表す図。
【図２】本発明の第２の洗浄方法の処理手順を表す図。
オゾン水処理…オゾン水処理、 ＨＦ処理…希弗酸処理。
Claims (6)
- 【請求項１】 ２種以上の処理液を順次用いてウェハを
洗浄する工程を連続して２回以上繰り返すことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記処理液は、オゾン水、イオン水、コ
リン添加のアルカリ・過酸化水素水、アンモニア・過酸
化水素水であるＡＰＭ、塩酸・過酸化水素水であるＨＰ
Ｍ、ＨＦとＮＨ4 ＦとＨ2 Ｏの混合液であるＢＨＦ、Ｈ
ＦとＨ2 Ｏの混合液であるＤＨＦ、ＨＦとＨ2 Ｏ2 とＨ
2 Ｏ混合液のいずれかであることを特徴とする請求項１
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 ウェハにオゾン水処理を２０秒あるいは
それ以下の時間施し、次に純水処理を施し、次に希弗酸
処理を２秒あるいはそれ以下の時間施し、次に純水処理
を施す工程を連続して２回以上繰り返すことを特徴とす
る請求項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 ウェハにイオン水処理を２０秒あるいは
それ以下の時間施し、次に純水処理を施し、次に希弗酸
処理を２秒あるいはそれ以下の時間施し、次に純水処理
を施す工程を連続して２回以上繰り返すことを特徴とす
る請求項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 ウェハにコリン添加のアルカリ・過酸化
水素水処理を３分間あるいはそれ以下の時間施し、次に
純水処理を施し、次に希弗酸処理を１分間あるいはそれ
以下の時間施し、次に純水処理を施す工程を連続して２
回以上繰り返すことを特徴とする請求項２記載の半導体
装置の製造方法。 - 【請求項６】 ウェハにＳＣ１処理を５分間あるいはそ
れ以下の時間施し、次に純水処理を施し、次に希弗酸処
理を８秒間あるいはそれ以下の時間施し、次に純水処理
を施し、次にＳＣ２処理を５分間あるいはそれ以下の時
間施す工程を連続して２回以上繰り返すことを特徴とす
る請求項２記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13502996A JPH09321009A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13502996A JPH09321009A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321009A true JPH09321009A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15142283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13502996A Pending JPH09321009A (ja) | 1996-05-29 | 1996-05-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321009A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050634A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-02-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP2002329691A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-15 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | シリコンウェーハの洗浄方法 |
| KR20030052817A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 동부전자 주식회사 | 반도체 소자용 게이트 산화막 전처리 방법 |
| KR20030056224A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 동부전자 주식회사 | 웨이퍼 표면의 세정방법 |
| US6848455B1 (en) | 2002-04-22 | 2005-02-01 | Novellus Systems, Inc. | Method and apparatus for removing photoresist and post-etch residue from semiconductor substrates by in-situ generation of oxidizing species |
| JP2009543344A (ja) * | 2006-06-28 | 2009-12-03 | ラム リサーチ コーポレーション | 液体メニスカスによるポストエッチウエハ表面洗浄 |
| US8138101B2 (en) | 2000-04-28 | 2012-03-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method for semiconductor device |
| WO2015174004A1 (ja) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | 信越半導体株式会社 | ウエーハの洗浄方法 |
| WO2023017691A1 (ja) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | 株式会社Sumco | 半導体ウェーハの洗浄方法及び半導体ウェーハの製造方法 |
-
1996
- 1996-05-29 JP JP13502996A patent/JPH09321009A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8951902B2 (en) | 2000-04-28 | 2015-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Methods of removing contaminant impurities during the manufacture of a thin film transistor by applying water in which ozone is dissolved |
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| KR20230162113A (ko) * | 2021-08-12 | 2023-11-28 | 가부시키가이샤 사무코 | 반도체 웨이퍼의 세정 방법 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법 |
| TWI825859B (zh) * | 2021-08-12 | 2023-12-11 | 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 | 半導體晶圓的洗淨方法及半導體晶圓的製造方法 |
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